Biofísica UBA XXI 2P Jun26 T1 – 9 Ondas

Un haz de luz incide desde el aire sobre un cubo de diamante formando un ángulo de 30 ⁰ con la cara superior del cubo. Sabiendo que el ángulo de refracción fue de 20,88°, calcule el ángulo límite del diamante respecto del aire. 

Datos: n aire= 1.  

 

Incidencia aire – diamante (1)

 

n1 sen i1 = n2 sen r1 (ley de Snell)

 

Donde

n1 = índice de refracción del aire = 1

i1 = ángulo de incidencia (1) = 90° - 30° = 60°

n2 = índice de refracción del diamante

r1 = ángulo de refracción (1) = 20,88°

 

Reemplazando y despejando n2

n2 = 1 sen 60° / sen 20,88°

 

 

Incidencia diamante – aire (2)

 

n2 sen i2 = n1 sen r2 (ley de Snell)

 

Donde

n2 = índice de refracción del diamante = sen 60° / sen 20,88°

i2 = ángulo de incidencia (2)

n1 = índice de refracción del aire = 1

r2 = ángulo de refracción (2) = 90° (ángulo limite)

 

Reemplazando y despejando i2

sen i2 = 1 sen 90° (sen 20,88° / sen 60°) = 0,412

i2 = arc sen (0,412) = 24,30°

 

 

 

Biofísica UBA XXI 2P Jun26 T1 – 8 Fenómeno de transporte

A un osmómetro se le coloca una membrana semipermeable pura y se lo sumerge en un vaso con agua. Calcular la presión hidrostática ejercida por la columna de líquido formada en dicho osmómetro, que contiene una solución acuosa de NaCl (g = 0,9) formada por 0,9 g de dicha sal en 300 ml de solución.

Datos: temperatura = 14 °C; Mr NaCl = 58,5 g/mol; densidad = 1,05

  

Pcol = Π

 

Donde

Pcol = presión de la columna

Π = presión osmótica = Osm R T (ecuación de Van´t Hoff)

Osm = osmolaridad = M   i

M = molaridad = n / V

n = número de moles = m / Mr

m = masa de NaCl = 0,9 gr

Mr = masa molar de NaCl = 58,5 gr/mol

V = volumen (lt) = 300 ml = 0,3 lt

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones por partícula = 2 (NaCl se disocia en 2 iones)

g = grado de disociación = 0,9

R = constante de los gases = 0,082 lt.atm/mol.K

T = temperatura = 14 °C + 273 = 287 K

 

Reemplazando

Pcol = 0,9 gr / 58,5 gr / mol / 0,3 lt 2 * 0,9 * 0,082 lt.atm/mol.K 287 K = 2,17 atm

 

Biofísica UBA XXI 2P Jun26 T1 – 7 Ondas

Calcule la intensidad del sonido que produce el canto de un pájaro que tiene 52 dB de nivel de sensibilidad.  Datos: I₀ = 1 x10^-12 W/m²

 

N.S. = 10. Db lg (I / Io)

 

Donde

N.S. = nivel de sensibilidad = 52 dB

I = intensidad de sonido

Io = intensidad de sonido audible = 1 x10^-12 W/m²

 

Reemplazando y despejando I

I = Io 10^(N.S. / 10 dB) = 1 x10^-12 W/m² 10^(52 dB / 10 dB) = 1,58 x 10^-7 W/m²

 

 

Biofísica UBA XXI 2P Jun26 T1 – 6 Fisicoquimica

En un laboratorio se desea preparar una solución compuesta por 5,5 x10³ mg de glucosa en 300 ml de agua destilada. Determinar la fracción molar del soluto. 

Datos: Mr glucosa = 180 g/mol; Mr agua=18 g/mol, densidad del agua = 1 g/cm³.

 

ꭓ = ng / (ng + na)

 

Donde

ꭓ = fracción molar

ng = número de moles de glucosa = mg / Mrg

mg = masa de glucosa = 5,5 x 10^3 mg = 5,5 gr

Mrg = masa molar de la glucosa = 180 gr/mol

na = número de moles de agua = ma / Mra

ma = masa de agua = Va δ

Va = volumen de agua = 300 ml

δ = densidad del agua = 1 gr/cm³ 

Mra = masa molar del agua = 18 gr/mol

 

Reemplazando

ꭓ = (5,5 gr / 180 gr/mol) / [(5,5 gr / 180 gr/mol) + (300 ml 1 gr/cm³ / 18 gr/mol)] = 1,86 x 10^-3

 

 

Biofísica UBA XXI 2P Jun26 T1 – 5 Ondas

Teniendo en cuenta los conceptos estudiados en la Unidad 6, seleccione la única opción correcta:

 

La velocidad (v) del sonido (onda mecánica) depende directamente de la densidad del medio (δ)

 

.δ solido > δ liquido >  δ gas à v solidos > v liquido > v gases

 

	a)     La velocidad de propagación del sonido en los líquidos es menor que en los gases.
	b)    La velocidad de propagación del sonido en los sólidos es menor que en los líquidos.
	c)     La velocidad de propagación del sonido en los sólidos es menor que en los gases.
X	d)    La velocidad de propagación del sonido en los líquidos es menor que en los sólidos.
	e)     La velocidad de propagación del sonido en el aire es menor que en el vacío.
	f)      La velocidad de propagación del sonido en el vacío es igual a la del aire.

 

Biofísica UBA XXI 2P Jun26 T1 – 4 Electricidad

Un capacitor tiene en su interior un campo eléctrico de 5 N/C y sus placas están separadas entre sí por 0,2 dm. Calcule el valor de la diferencia de potencial (en mV) entre las placas del capacitor.

 

 

ΔV = E d

 

Donde

ΔV = diferencia de potencial

E = campo eléctrico en el interior del capacitor = 5 N/C

d = distancia entre las placas = 0,2 dm = 0,02 m

 

Reemplazando

ΔV = 5 N/C 0,02 m = 0,1 V = 100 mV

 

Biofísica UBA XXI 2P Jun26 T1 – 3 Electricidad

Un circuito está compuesto por 3 resistencias en paralelo: R1, R2 y R3. Calcule la resistencia total del circuito sabiendo que la diferencia de potencial del mismo es de 20 V. Datos: R1 = 2 Ω, R3 = 7 Ω, I2 = 2,5 A.

 

 

 

V = R I (ley de Ohm)

 

Donde

V = voltaje ó diferencia de potencial

R = resistencia

I = intensidad

 

En la resistencia R2

V2 = I2 R2

 

Donde

V2 = diferencia de potencial en 2 = V = 20 V (resistencias en paralelo)

I2 = intensidad en 2 = 2,5 A

R2 = resistencia 2

 

Reemplazando y despejando R2

R2 = V2 / I2 = 20 V / 2,5 A = 8 Ω

 

 

Resistencias en paralelo

R123 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3)

          = 1 / (1 / 2 Ω + 1 / 8 Ω + 1 / 7 Ω) = 1,3 Ω